2023-2024学年江西省南昌市等4地高三（上）月考物理试卷（含解析）

2023-2024学年江西省南昌市等4地高三（上）月考物理试卷（7

月）

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.光电效应实验的电路如图甲所示，光电子的遏止电压UC与入射光频率V的关系如图乙所示,

则用频率为2%的紫外线照射阴极K时产生的光电子的最大初动能为（）

A*

B.eU1C.2eU1D.SeU1

2.如图所示，运动员将网球从。点以速度孙水平击出，网球经过用点时速度方向与竖直方向

的夹角为60。，落到水平地面上的N点时速度方向与竖直方向的夹角为45。，不计空气阻力,

重力加速度大小为9,下列说法正确的是（）

C.网球从。点运动到N点的时间为号D.。、N两点间的水平距离为誓

3.沿%轴传播的一列简谐横波在t=O时刻的波动图像如图甲所示，平衡位置在X=IOm处的

质点Q的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.该波沿X轴正方向传播

B.该波的频率为与HZ

C.t=0.1s时刻，平衡位置在坐标原点处的质点速度达到最大

D.0〜1.8s内，平衡位置在坐标原点处的质点通过的路程为1.2m

4.如图所示，在回PMN中，NPMN=45。，NPNM=60。，在P点固定一正点电荷，另一试

探电荷仅在电场力的作用下在纸面内运动时恰好经过“、N两点，其轨迹为图中的实线，下

列说法正确的是（）

A.M、N两点的电势相等

B.试探电荷在M点的动能比在N点小

C.试探电荷在M点的电势能比在N点大

D.试探电荷在M、N两点的加速度大小之比为2:3

5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3:1,分别与原、副线圈串联的定值电阻比、

/?2的阻值均为60，两个电表均为理想交流电表。当电路输入端接有电压U=

220l∑sinl00ττt（lO的交流电时，下列说法正确的是（）

A.电流表的示数为34B.电压表的示数为66U

C.定值电阻Rl的功率为541VD.定值电阻/;2的功率为672〃

6.一质量为0.3kg的带电小球，用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于。点，开始小球静止于。点

正下方，整个空间存在垂直纸面向里的匀强磁场。突然给小球施加一个方向水平向左、大小

为1.2N∙s的瞬时冲量，此后小球在竖直平面内绕。点做半径为0.3m的圆周运动，如图所示。

已知小球在最高点时细线的拉力大小为2N,取重力加速度大小g=10m∕s2,下列说法正确

的是（）

×××××

二f∖

×/×××∖×

!j。;

×∖×>×;×

X父''A—XX

∕=1.2N∙s

A.小球带负电

B.小球在最高点受到的洛伦兹力大小为IN

C.小球在最低点时，细线的拉力大小为18N

D.小球与圆心在同一水平面时，细线的拉力大小为ION

7.某幼儿园在空地上做了一个如图甲所示的滑梯，可简化为图乙所示的模型，倾角为α的倾

斜部分AB和水平部分BC由同种材料构成，一小孩从滑梯顶部4由静止滑下，经过两部分连接

处时速度大小不变，发现小孩在倾斜部分和水平部分运动的时间恰好相等。已知4点到水平

部分的高度为八，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

甲乙

A.小孩与滑梯间的动摩擦因数为婴

B.小孩运动过程中的最大速度为

C.小孩在倾斜部分运动的时间为二

D.小孩在倾斜部分和水平部分运动时产生的热量之比为Sina:1

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8.如图所示，一束复色光以45。的入射角照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面

反射后从玻璃砖上表面折射出两条平行光线a、b,关于a、b两束单色光，下列说法正确的是

冻度

A.a光的频率比b光大B.a光在玻璃砖中的速度比b光快

C.b光在玻璃砖中的波长比a光短D.b光先从玻璃砖上表面射出

9.近期，多个国家和组织相继发布了一系列探月规划，其中不乏新颖的亮点，比如建设月

球通信导航星座，利用低轨探测器、跳跃探测器等手段寻找水冰资源。人造航天器在月球表

面绕月球做匀速圆周运动时，航天器与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为S。，已知月

球的半径为R,引力常量为G,则（）

A.航天器的环绕周期为妁-B.月球的质量为型

SoGR

22

C.航天器的加速度大小为粤D.月球的密度为o居

10.如图所示，内壁光滑的空心圆柱杆竖直固定在天花板上的。点，一轻质弹性绳穿过圆柱

杆的中空部分，一端连接在天花板上的。点，另一端连接一小球，小球在A点处于平衡状态时

连接小球的轻质细线恰好水平。现烧断细线，小球最远能运动到B点。已知弹性绳的原长与

圆柱杆的长度相等，弹性绳满足胡克定律，小球可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确

的是（）

O

A.小球的运动轨迹为曲线

B.小球沿直线从4点运动到B点

C.小球经过。点正下方时速度最大

D.小球从4点运动到8点的时间与4、B之间的距离有关

11.空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于XOy平面向外，电场的方向沿y轴

正方向。一带正电的粒子从坐标原点。由静止释放后，在电场和磁场的作用下，一个周期内

的运动轨迹如图甲所示；半径为R的轮胎在地面上沿直线以速度北匀速滚动一圈的过程中，

轮胎边缘上P点的运动与此粒子的运动相同，如图乙所示。下列说法正确的是（）

AXAX

A.一个周期内粒子运动的位移大小为兀RB.粒子运动的周期为工

C.粒子的最大速度为2,D.粒子在运动过程中所受合力大小不变

三、实验题（本大题共2小题，共15.（）分）

12.某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，力传感器可以测量轻绳中的拉力大小F。

打,息计时器

尹力传感器

Z

甲

（1）实验时，先将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力，使小车做匀速直线运动，之后在祛

码盘中放入一定质量的祛码，得到如图乙所示的一条纸带，Si、S2、S3、S4是纸带上相邻两个

计数点之间的距离（相邻两个计数点之间还有三个点没有画出），已知打点计时器打点频率为/,

则小车的加速度大小α=（用Si、S2、S3、S4及/"表示）。

♦卜Sl"FSIS3"I*S4"I）

乙

（2）改变祛码盘中祛码的质量，根据纸带计算出小车的加速度，以力传感器的示数F为横坐标，

小车加速度α为纵坐标，描点得到斜率为k的拟合直线，如图丙所示。用天平测出动滑轮的质

量为τn°,若测得小车的质量M=,就验证了牛顿第二定律。

丙

13.在测量某合金的电阻率的实验中，R为该合金材料制成的圆柱形定值电阻，用刻度尺测

得其长度L=5.00cm,用螺旋测微器测其直径D,结果如图甲所示，实验电路图如图乙所示，

测得四组实验数据并作图，如图丙所示。回答下列问题：

(1)合金的直径。=mmc

(2)合金的电阻R=0(保留两位有效数字)。

(3)合金的电阻率P=/2∙m(保留两位有效数字)。

四、计算题(本大题共3小题，共41.0分)

14.水平地面上放有一内壁光滑的圆柱形汽缸(顶部有卡扣)，内部的轻质活塞封闭一定质量

的空气，当封闭空气的热力学温度7。=300K时，活塞封闭空气的高度为2L,活塞上侧到气

缸顶部的距离为L,如图所示。现对封闭空气缓慢加热，活塞在上升过程中始终保持水平，外

界大气压恒为Po=IXlO5pcι,封闭空气可视为理想气体，求：

(1)活塞刚达到汽缸顶部时，封闭空气的热力学温度A；

(2)封闭空气的热力学温度T=495K时的压强p。

L

15.电磁炮的工作原理可简化为如图所示的电路，间距为L的水平平行金属导轨PQ、P'Q'间

存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，轨道左端接一电动势为E、内阻为

r的直流电源。将一质量为小、电阻为R的金属棒α从导轨上某处由静止释放，当金属棒ɑ到达

QQ'离开导轨时恰好达到最大速度，金属棒ɑ在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，忽略

所有摩擦及金属导轨的电阻。求：

(1)通过电源正极的电荷量q；

(2)金属棒α产生的热量Q。

16.如图所示，倾角为8、足够长的固定斜面上静置一质量为M的滑块，现将另一表面光滑

的物体从滑块上方L处由静止释放，物体与滑块碰撞后，滑块向下减速，当速度刚减到O时，

两者再次发生碰撞。已知碰撞后两者之间的最大距离恰好等于滑块每次碰后的减速距离，碰

撞均为弹性正碰且碰撞时间极短，Sino=卷。求:

(1)物体的质量m；

(2)滑块与斜面间的动摩擦因数“；

(3)物体与滑块碰撞后两者的最大距离d。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】由题图可知，光电管两侧的电压为反向电压，当入射光的频率为几时，遏止电压为零,

当入射光的频率为3%时，遏止电压为所以当入射光的频率为2%时，遏止电压为与，产

生的光电子的最大初动能为

17eU

Eknl=2mv^=~~2~1

故选Ao

2.【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，

在竖直方向上做自由落体运动。

【解答】

根据平抛运动规律可知，网球在M点时的竖直分速度=舟=守，在N点时的竖直分速度

%N=就铲=%，则。点距水平地面的高度区=品选项A错误；

M点距水平地面的高度加=⅛⅛=舆选项B错误；

M2g3g

网球从。点运动到N点的时间t=m，选项C正确；

。、N两点间的水平距离X=%£=逋，选项O错误。

9

3.【答案】D

【解析】A.根据质点Q的振动图像可知，t=O时刻质点Q沿y轴负方向振动，则该波沿%轴负方向

传播，选项A错误；

B.该波的周期T=1.2s,频率

5

f=qHz

选项B错误；

C.该波的波长λ=12m,由

λ

V——

T

可知，该波的传播速度

V=10m∕s

经0.1s,波向左传播lτn,此时平衡位置在坐标原点处的质点到达波谷，速度为0,选项。错误;

。.因为1.8s=∣7,所以O~1.8s内，平衡位置在坐标原点处的质点通过的路程为6个振幅，即

s=64=1.2m

选项正确。

故选。。

4.【答案】D

【解析】

【分析】

本题考查静电场，目的是考查学生的推理论证能力。距离正电荷越近，电势越高，正电荷在地势

高的地方电势能大，在仅有电场力做功的情况下，动能和电势能总和保持不变。

【解答】

ABC.根据“大角对大边”知，M点距点电荷较远，N点的电势较高，试探电荷在M点的电势能比

在N点小，在M点的动能比在N点大，选项ABC均错误；

D由正弦定理得-⅛=事，结合E=学可得黑"，由α=必可知，试探电荷在M、N两点的

加速度大小之比为2:3,选项O正确。

5.【答案】B

【解析】4B.电路输入端的电压的有效值

U=220V

设原线圈两端的电压为U1,电压表的示数为U2,电流表的示数为I1,副线圈中的电流为I2,

则

UlJ2_3

瓦=Tri

卜一瓦

可得

U=/述1+9//2=3/+学

解得

11

'1=TA

U2=661/

选项A错误、B正确;

CD.定值电阻Rl的功率

2242

PI=I1Ri=-W

定值电阻/?2的功率

P2=I1R2=726W

选项CZ）错误。

故选B。

6.【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查了带电粒子在重力场和磁场复合场中的运动，首先要知道洛伦兹力不做功，整个过程中

只有重力做功，由动能定理可求解速度，根据向心力公式求解洛伦兹力的大小或者绳子拉力，难

度一般。

【解答】

4B.设小球的带电荷量为q,小球在最低点时的速度大小为。max，在最高点时的速度大小为Umin，

与圆心在同一水平面时的速度大小为“，磁场的磁感应强度大小为B;由已知条件∕=nwmax解得

2

Vmax=4m/s；由于整个过程中只有重力做功，由动能定理可知TngR=ɪmv⅛ax--mv,2mgR=

2,

ɪznvmaχ-∣mv⅛in解得U=Λ/IOTn∕S,vmin=2m/s；在最高点，小球所需向心力大小F向=

2

≡⅞≡=4N=T+mg+qvminB＞解得小球在最高点受到的洛伦兹力大小Fmin=?vminS=IN,

R

方向竖直向上，由左手定则可知，小球带正电，故A错误，B正确；

C.在最低点，小球所受洛伦兹力大小%ax=q½naχ8=2N,方向竖直向下，根据合外力提供向心

力有3ax-/ax-Mg=啥，解得TmaX=2IN,故C错误；

D小球与圆心在同一水平面时所受洛伦兹力大小F=qvB=空N，

拉力与洛伦兹力的合力提供向心力，即T-F=噌，解得T="RN。11.58N，故力错误。

RL

7.【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查动能定理、运动学公式以及摩擦力做功的计算,运用动能定理时要注意研究过程的选择,

根据运动学公式求解最大速度和运动时间，根据摩擦力做功的计算式可得摩擦生热的比值。

【解答】

根据动能定理有mg∕ι-4mg(J-+ʌ-)=0,解得〃==tanɔ选项A错误;

SmaIarlaJLiCoSaZ

根据运动学公式知，小孩运动过程中的最大速度"E=M=以守,选项B错误;

2九

小孩在倾斜部分运动的时间t=选项C正确;

(1—cosα)g'

小孩在倾斜部分和水平部分运动的时间相等，由X=》可知两段位移相等，由Q=/X可得小孩在

倾斜部分和水平部分运动时产生的热量之比等于对应的摩擦力大小之比,为CoSa:1,选项。错误。

8.【答案】AD

【解析】

【分析】

本题考查光的折射，目的是考查学生的推理论证能力。根据光线的偏折程度比较两色光的折射率

大小，从而比较出频率的大小和波长的大小，列出光在玻璃砖中传播的时间与折射角的关系式比

较时间的大小。

【解答】

4B.由题图可知，玻璃砖对ɑ光的折射率更大，α光的频率更大，在玻璃砖中的速度更慢，故A正

确，B错误：

C.根据V="知，b光在玻璃砖中的波长更长，故C错误：

。.设玻璃砖的厚度为d,光线进入玻璃砖后的折射角为y,则光在玻璃砖中传播的时间t=磊=

,由于0<y<45。，f(y)=sin2y为增函数，因此tcι>%，故。正确。

9.【答案】AD

【解析】

【分析】

本题考查了万有引力定律的应用；万有引力在天体中的运动，主要是万有引力充当向心力，注意

向心力的表达有多种形式，应灵活选择。

由万有引力充当向心力而做圆周运动的，则由万有引力公式及已知量可得出能计算的物理量。

【解答】

4C.人造航天器在月球表面绕月球做匀速圆周运动时，航天器与月球中心连线在单位时间内扫过的

面积为S0，则有兀R2=S0T

解得航天器的环绕周期为7=—

SO

航天器的角速度大小为R2

航天器的速度大小为R

航天器的加速度大小为腔，故A正确，C错误；

M„771Λ2

A匀速圆周运动万有引力提供向心力，根据万有引力公式GT-=Tna，解得月球的质量M*=赞t,

RN月GR

故8错误；

M,2

。.根据密度公式P=Tn得月球的密度为至马，故。正确。

10.【答案】BC

【解析】

【分析】

本题考查简谐运动，目的是考查学生的创新能力。解题关键是明确小球在运动过程中的受力情况，

知道在运动过程中弹性绳弹力的竖直分力一直与重力平衡，小球受到的合力一直沿水平方向，合

力与偏离平衡位置的位移始终成正比，做的是简谐运动。

【解答】

烧断细线的瞬间，弹性绳对小球的弹力在竖直方向的分力与小球受到的重力平衡，小球具有水平

向左的加速度，小球将由静止开始水平向左加速，当小球水平向左加速一小段距离运动到如图所

示的4点时，分析知，弹性绳对小球的弹力在竖直方向的分力仍然与小球受到的重力平衡，而弹

性绳对小球的弹力在水平方向的分力大小与小球偏离。'点的位移大小成正比，因此小球在4、B两

点之间做简谐运动，选项A、。均错误，选项8、C均正确。

11.【答案】BCD

【解析】

【分析】

本题考查运动的合成与分解，目的是考查学生的创新能力。解题关键是明确粒子的运动是匀速直

线运动与匀速圆周运动的合运动，结合两种运动的特点以及合运动与分运动的独立性和等时性分

析解题。

【解答】

半径为R的轮胎，以速度北匀速在地面滚动一圈的过程中，轮胎边缘上的P点的位移大小为2τrR,

滚动一圈的时间为誓，选项A错误、B正确；

P点在最高点时的速度大小为2%,选项C正确；

P点的加速度大小始终不变，所以粒子在运动过程中所受合力大小不变，选项。正确。

12.【答案】⑴(S3+S4-S1-S2)∕2;(2)2mθo

κ764K

【解析】

【分析】本题考查验证牛顿第二定律的实验，目的是考查学生的实验探究能力。

解决纸带问题一般是求瞬时速度和加速度，利用匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度求某

一点的速度，利用逐差法求加速度。

根据牛顿第二定律得出α-F关系式，结合图丙分析斜率的物理意义即可得出小车的质量。

【解答】(1)纸带上相邻两个计数点的时间7=t根据逐差法有α=5±汩今史。

I64

(2)由牛顿第二定律可得2F=(M+n⅛)α,则α=赢;x『，则而宗=上解得“=：一小0。

13.【答案】(I)1.073或1.074；

(2)4.4或4.5；

(3)7.4X10^s~8.2XIO-5均给分

【解析】

【分析】

本题主要考查金属丝电阻率的测量的实验，解题的关键在于掌握实验的原理，掌握电阻定律的内

容。

(1)螺旋测微器的读数由固定刻度与螺旋刻度组成，在对螺旋刻度进行读数时需要进行估读；

(2)根据U-/图像的斜率代表的物理意义求解金属丝接入电路的电阻；

(3)利用电阻定律即可求解电阻率。

【解答】

(1)螺旋测微器的示数为

Imm+0.073mm=1.073mτ∏;

(2)题图丙中四个点的拟合直线的斜率约为4.46。，

合金的电阻R=4.50；

(3)根据电阻定律有R=P弟，代入数据解得

p=8.1XIo-'C-

14.【答案】(l)450K;(2)1.1XIO5Pa

【解析】(1)此过程为等压变化，有

2LS_3LS

五二五

解得

T1=450K

(2)当封闭空气的热力学温度达到A时，为等容变化，有

Po

T1~T

解得

p=1.1×IOSPa

15.【答案】解：(1)设金属棒α某时刻的速度大小为明此时通过金属棒的电流i=与普，

随着金属棒速度的增大，通过金属棒的电流减小，由牛顿第二定律知iBL=mα,可知金属棒做加

速度减小的加速运动，金属棒到达QQ'时i=0,设金属棒的最大速度为ι⅛,金属棒在水平导轨上

运动

的过程中回路的平均电流为7,结合动量定理有

E=BLVm